一、概述 隨著電力電子設備技術的飛速發展，大功率電力電子設備的大量投入，注入電網的諧波日益增多，電網污染日趨嚴重，電網品質嚴重惡化。傳統的靜態補償及靜態無源濾波裝置已無法滿足改善電網質量要求，動態無功補償（快速跟蹤無功補償）與諧波治理的問題日益突出，為此在2006年，電氣公司與北京時代派奧斯公司共同研制開發出TFC系列智能型動態無功補償濾波裝置，應用先進的電力電子技術、信號技術、智能控制技術，采用科學、有效、經濟的技術手段，一方面有效的解決了諧波無功干擾并聯電容器投切補償的問題，另一方面可根據用戶實際要求抑制或治理諧波，清潔電網環境，是新一代智能化動態無功補償及諧波治理的新型裝置。 TFC系列動態無功補償濾波成套裝置，主要由監控終端、開關模塊、電容器、電抗器、斷路器、機柜等構成，按功能可分成標準調諧型、非標濾波型，高壓補償型。 二、典型原理 三、主要技術特點 1.設計為相對獨立的控制與監測保護兩個模塊，將動態無功補償濾波成套裝置與配電自動化系統有機結合起來，實現瞬時投切控制、相關電能質量、配電參數的現場在線監控。 2.在線電能質量監測——采用高速數字信號處理器DSP作為CPU，運算速度可達2000萬/秒，采用16位AD裝換，可實現高速同步采樣，采集三相電壓、電流信號，采樣頻率3.2KHZ，快速FFT（傅立葉變換）算法實現各項參數的精確檢測和計算。 3. 可存儲記錄整點數據、累計數據及各種事件，數據存儲時間60天以上。 4.配置多種通訊接口、多種通訊協議，通過遙測、遙信、遙控實現遠方在線監測、瀏覽和設置。 5.具備過電壓、欠電壓保護、溫度保護、斷電保護、缺相保護、不平衡保護、過流及短路保護等多種數字化保護功能，保證設備安全運行。 6.投切開關采用先進的大功率晶閘管電流過零點投切技術，在10ms內完成投切，實現零電流投入零電流切除，確保無涌流，無沖擊，運行更加穩定、安全、可靠。 7.獨立風道散熱系統使得晶閘管散熱均勻，冷卻風力集中，冷卻強度高，有效的提高了晶閘管的使用效率，整體散熱效果好。 四、主要技術指標 1.額定電壓：分為400V、660V、1100V三個檔級 2.動態響應時間：﹤20ms 3．諧波測量范圍：1-31次 4.精度：電壓、電流0.5級、功率1.5級 5、基波無功補償：功率因素可達到0.9-0.95以上 五、系統應用 包鋼煉鋼廠新轉爐變電所是連鑄區域的供配電系統，是煉鋼廠生產的重要環節，現狀是無功負荷較大，電能浪費現象嚴重，諧波含量較多，新轉爐變電所現有四段母線，為了提高功率因數和治理諧波，所以在2006年6月新裝四套TFC動態無功補償濾波裝置，每段母線配備一套，配置如下： Ⅰ、Ⅱ段： 單柜 440 KVr 660A 400V Ⅲ 、Ⅳ段： 雙柜 主柜 375 KVr 565A 400V 輔柜 430 KVr 650A 400V Ⅰ、Ⅱ段使用的電容器：360μF×4（并聯） 360μF×2（并聯） 360μF×1 180μF 六、問題的解決 在使用TFC裝置前，各段母線的功率因數分別如下： Ⅰ段：A相：0.7683 B相：0.6820 C相：0.7636 Ⅱ段：A相：0.8074 B相：0.8423 C相：0.7800 Ⅲ段：A相：0.7884 B相：0.6982 C相：0.7956 Ⅳ段：A相：0.6777 B相：0.7851 C相：0.8272 各段功率因數較低，并且各相功率因數不平衡； 在使用TFC裝置后，各段母線的功率因數分別如下： Ⅰ段：A相：0.9989 B相：0.9994 C相：0.9992 Ⅱ段：A相：0.9936 B相：0.9930 C相：0.9932 Ⅲ段：A相：0.9895 B相：0.9873 C相：0.9887 Ⅳ段：A相：0.9986 B相：0.9990 C相：0.9981 各段母線經過無功補償后的功率因數均可達到0.98以上，并且各相之間平衡。 TFC裝置的使用不僅僅是功率因數的提高，更為重要的的是TFC裝置的反應速度是30ms，比傳統的無功功率自動補償系統更能適應如今日益復雜變化的負載結構。傳統的無功功率自動補償系統，采樣、執行及等待變化的時間大約為30――50S，已不能適應如今現場實際情況的要求。而且隨著負載變化的復雜性和快速性，原有的無功功率補償系統，由于反應時間長，已經對系統的安全造成了一定程度的威脅。因此TFC裝置的成功應用，又在低壓動補的領域里開拓出一片新的天地。特別是在市場競爭白熱化的今天，為電氣公司增加了制勝的籌碼。